[發明專利]單片Cuk開關電源電路

無效

• 申請號: 201010199218.6
• 申請日: 2010-06-12
• 公開（公告）號: CN101860220A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 譚松;關英
• 申請（專利權）人: 譚松
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 夏洪

技術領域

本發明涉及開關電源領域，是一種單片開關電源芯片構成的Cuk型開關電源電路。

背景技術

直流開關電源在電子電路中作為單片機、集成電路(IC)的工作電源(Vcc)之外，還可直接成為產品，例如LED電源、手機充電器、電動車充電器等等。現有的單片開關電源多見于單端反激式，其隔離變壓器中鐵芯單向磁化，必須加足夠的空氣隙，漏感大，同時輸出紋波和尖峰大，由于隔離變壓器有直流分量，單片開關電源集成電路受尖峰電壓影響，帶來可靠性不足，效率不夠高，負載能力不夠強；并且從輸入到輸出的能量傳輸不連續。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對現有的單片開關電源的不足，提供一種輸出紋波尖峰小，負載能力強，效率高并且成本相對低廉的單片Cuk開關電源電路。

本發明的技術方案如下：

這種單片Cuk開關電源電路由輸入低通濾波器、整流濾波電路、開關尖峰吸收電路、Cuk高頻變換器、單片開關電源集成電路IC2以及穩壓反饋控制電路組成，其中輸入低通濾波器、整流濾波電路與Cuk高頻變換器連接，開關尖峰吸收電路一端與整流濾波電路的輸出端連接，另一端連接單片開關電源集成電路IC2的漏極，穩壓反饋控制電路一端與Cuk高頻變換器輸出端連接，另一端連接單片開關電源集成電路IC2；Cuk高頻變換器的輸入一端連接單片開關電源集成電路IC2。

所述開關尖峰吸收電路由瞬變抑制二極管D2與特快速二極管D3串聯構成，用于吸收開關尖峰，保護IC2在開關時不被尖峰擊穿。

所述Cuk高頻變換器由耦合電感T3、隔離變壓器T2、電容C4、C5、C6以及二極管D4、D5構成，其中耦合電感T3原邊Lp的非同名端有兩條支路，一條與單片開關電源集成電路IC2漏極連接，另一條通過隔離變壓器T2的初級繞組L1、電容C4與單片開關電源集成電路IC2的源極連接，耦合電感T3負邊Ls與隔離變壓器T2的次級繞組L3，電容C5串聯，二極管D4、D5并聯在次級繞組L3和電容C5兩端，電容C6與負載并聯。

所述穩壓反饋控制電路由穩壓電路、光電耦合器IC4、二極管D7以及電容C10組成，其中穩壓電路與光電耦合器IC4的發光二極管D1以及電容C9串聯，光電耦合器IC4的光敏晶體管Q1的集電極通過二極管D7、隔離變壓器T2的取樣繞組L2連接在單片開關電源集成電路IC2的源極，光敏晶體管Q1的發射極一條支z路連接單片開關電源集成電路IC2的控制極，另一條支路通過電容C10連接單片開關電源集成電路IC2的源極。

所述穩壓電路包括有連接在三端可編程并聯穩壓二極管IC3輸入端與R5之間的二極管D8，在關機時，C9上的電壓通過D8經負載瞬時釋放，保證了關機后立即開機時，避免對電路造成沖擊；由于C9的充電過程實現了電源的緩起動。

由于瞬變抑制二極管D2與特快速二極管D3的保護作用，使IC2在開關時，不被尖峰脈沖損壞，保證了線路的可靠性；由于耦合電感T3的作用，使輸出紋波尖峰降低；由于電容C4、C5的充放電作用使單片開關電源集成電路無論是在截止還是在導通過程中，負載都能得到能量，使能量連續傳遞，提高了負載能力，同時又由于電容C4、C5的隔直作用，使隔離變壓器T2完全在高頻交流下運行，不存在直流磁化，鐵芯不必加氣隙，漏感小；從而使電源體積小，成本較低廉。

附圖說明

下面結合附圖1對本發明作具體說明。

圖1是本發明的電路原理圖。

具體實施方式

如圖1所示，該單片Cuk開關電源電路由輸入低通濾波器1、整流濾波電路2、開關尖峰吸收電路3、Cuk高頻變換器4、單片開關電源集成電路IC2以及穩壓反饋控制電路5組成，其中輸入低通濾波器1、整流濾波電路2與Cuk高頻變換器4連接，開關尖峰吸收電路3一端與整流濾波電路2的輸出端連接，另一端連接單片開關電源集成電路IC2的漏極，穩壓反饋控制電路5一端與Cuk高頻變換器4輸出端連接，另一端連接單片開關電源集成電路IC2；Cuk高頻變換器4的輸入一端連接單片開關電源集成電路IC2。

開關尖峰吸收電路3由瞬變抑制二極管D2與特快速二極管D3串聯構成，瞬變抑制二極管D2的正極接整流濾波電路2的輸出端，負極連接特快速二極管D3的負極，特快速二極管D3的正極連接單片開關電源集成電路IC2的漏極。